JP5037997B2 - Leading beam construction method and leading beam connection structure - Google Patents
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本発明は、並行する2本のトンネル間を拡幅する(切り拡げる)に当たり、2本のトンネル間の支保工を先行して施工できる先行切梁工法、及び、先行切梁をトンネルの覆工部材に接合する先行切梁接合構造に関する。 The present invention relates to a method of leading beam construction capable of preceding construction of a supporting work between two tunnels when widening (cutting and expanding) between two parallel tunnels, and a tunnel lining member of the preceding beam. The present invention relates to a pre-cut beam joint structure to be joined to the joint.
並行する2本のシールドトンネル間に地下駐車帯や地下駅を構築するため、両シールドトンネル間を拡幅するトンネル間拡幅工法として種々の工法が提案されており、例えば特許文献1(特許第2566162号公報)や特許文献2(特許第3096652号公報)等に記載のものがある。 In order to construct an underground parking zone or an underground station between two parallel shield tunnels, various construction methods have been proposed as an inter-tunnel widening method for widening the space between both shield tunnels. For example, Patent Document 1 (Patent No. 2566162) Gazette) and Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3096665).
特に特許文献1には、並行トンネル間を切り拡げるに当たり、左右一対の水平支持鋼材を伸縮可能に連結一体化して長さ調節自在とした上部切梁を、並行トンネル間の上部を掘削して設置した後、天井スラブを構築し、また、並行トンネルの床部間に下部切梁を設置した後、床部間に現場打ちコンクリートを打設して、並行トンネル間にわたる床を構築する工法が開示されている。
In particular, in
この工法では、上部切梁及び下部切梁のいずれについても、並行トンネルに対して先行設置していなく、しかも、上部切梁は、並行トンネル間の上部を掘削して設置し、下部切梁は、並行トンネル間を掘削して、その掘削空間の両側のセグメントを撤去した後に設置するようになっている。また、切梁を並行トンネルのセグメントに接合するようになっていない。 In this construction method, neither the upper beam nor the lower beam is installed ahead of the parallel tunnel, and the upper beam is installed by excavating the upper part between the parallel tunnels. It is designed to be installed after excavating between parallel tunnels and removing the segments on both sides of the excavation space. Also, the beams are not designed to be joined to parallel tunnel segments.
そのため、切梁の設置にも並行トンネル間の掘削が必要で、並行トンネルの変位が生じる問題がある。
本発明の課題は、並行する2本のトンネル間を拡幅する前に、拡幅時の支保工となる切梁を先行して施工できる工法であって、掘削工程に影響なくトンネル内から少ない工費で効率良く施工でき、また、切梁をトンネルの覆工部材に安定して接合できることにより、トンネルの変位を招くことがなく、大断面トンネルに対しても、経済性や作業性や安全性良く適用できる先行切梁工法及び先行切梁接合構造を提供することにある。 An object of the present invention is a construction method in which a beam to be a supporting work at the time of widening can be pre-constructed before widening between two parallel tunnels, and the construction cost can be reduced from the tunnel without affecting the excavation process. It can be constructed efficiently, and the cutting beam can be stably joined to the lining material of the tunnel, so that it does not cause displacement of the tunnel, and it can be applied to large section tunnels with good economic efficiency, workability and safety. The object is to provide a leading beam construction method and a leading beam connection structure.
<請求項1に係る発明>
本発明の先行切梁接合構造は、並行する2本のトンネル間を拡幅する前に、これら両トンネル間に貫通するように設置された先行切梁の両端部を、両トンネル内でその覆工部材に接合する先行切梁接合構造であって、トンネル内の軸方向に設置された腹起し部材に先行切梁の端部を接合するとともに、腹起し部材と覆工部材間に先行切梁に沿って配置した締結部材の先端部が、覆工部材に固定された接合片にピン結合されている。
<Invention according to
Prior to widening the space between two parallel tunnels , the preceding beam connection structure of the present invention covers both ends of the preceding beam installed so as to penetrate between these two tunnels. It is a leading beam connection structure that joins to a member, and joins the end of the leading beam to an erection member installed in the axial direction in the tunnel, and between the erection member and the lining member. The front end portion of the fastening member disposed along the beam is pin-coupled to a joining piece fixed to the lining member.
その好ましい形態は次のとおりである。
<請求項2に係る発明>
1本の腹起し部材に対して複数本の先行切梁が接合されている。
The preferable form is as follows.
<Invention according to
A plurality of preceding cutting beams are joined to one erection member.
<請求項3に係る発明>
締結部材としてネジ付き鉄筋が、先行切梁の周りの複数箇所に設置されている。
<Invention according to
As a fastening member, threaded reinforcing bars are installed at a plurality of locations around the preceding beam.
<請求項4に係る発明>
腹起し部材と覆工部材としてのセグメントの間に、詰め込み材が詰め込まれている。
<Invention according to
A stuffing material is stuffed between the segment as the erection member and the lining member.
<請求項5に係る発明>
先行切梁が鋼管で、腹起し部材が型鋼であり、先行切梁である鋼管の端部に接合板を固着し、接合板を腹起し部材である型鋼のフランジに接合している。
<Invention according to
The preceding cutting beam is a steel pipe, the angling member is die steel, a joining plate is fixed to the end of the steel pipe that is the preceding cutting beam, and the joining plate is joined to the flange of the die steel that is the raising member.
本発明による効果を請求項ごとに挙げると次のとおりである。
<請求項1に係る発明>
並行する2本のトンネル間を拡幅する前に、これら両トンネル間に貫通するように設置された先行切梁の両端部を、両トンネル内でその覆工部材に接合する先行切梁接合構造であって、トンネル内の軸方向に設置された腹起し部材に先行切梁の端部を接合するとともに、腹起し部材と覆工部材間に先行切梁に沿って配置した締結部材の先端部が、覆工部材に固定された接合片にピン結合されているので、覆工部材に安定して接合でき、先行切梁から見て圧縮する方向及び引っ張る方向の両方向について、トンネルの変位を招くことがないのに加え、撤去も容易である。
従って、大断面トンネルに対しても、経済性や作業性や安全性良く適用できる。
The effects of the present invention are as follows for each claim.
<Invention according to
Prior to widening between two parallel tunnels, both ends of the leading beam installed so as to penetrate between the two tunnels are connected to the lining member in both tunnels. The end of the preceding beam is joined to the erection member installed in the axial direction in the tunnel, and the end of the fastening member is disposed between the erection member and the lining member along the preceding beam. Since the part is pin-coupled to the joining piece fixed to the lining member, it can be stably joined to the lining member, and the displacement of the tunnel is reduced in both the compressing direction and the pulling direction as seen from the preceding cutting beam. In addition to not inviting, it is easy to remove.
Therefore, the present invention can be applied to a large section tunnel with good economic efficiency, workability and safety.
<請求項2に係る発明>
1本の腹起し部材に対して複数本の先行切梁が接合されているので、先行切梁の接合を作業性良く経済的に行える。
<Invention according to
Since a plurality of preceding cutting beams are joined to one erection member, joining of the preceding cutting beams can be performed economically with good workability.
<請求項3に係る発明>
締結部材による腹起し部材の覆工部材への締結が、各先行切梁について、その周りの複数箇所で行われているので、先行切梁の端部及び覆工部材に偏荷重を与えることなく接合できる。
<Invention according to
Since the fastening member to the lining member is fastened to the lining member at each of the preceding cutting beams at a plurality of locations around it, an uneven load is applied to the end of the preceding cutting beam and the lining member. Can be joined together.
<請求項4に係る発明>
腹起し部材と覆工部材との間の隙間に詰め込み材が詰め込まれているので、腹起し部材が覆工部材に向かって接近して行く方向(先行切梁から見て圧縮する方向)の動きを詰め込み材で拘束でき、これら腹起し部材と覆工部材との締結を安定して行える。
<Invention according to
Since the stuffing material is packed in the gap between the erection member and the lining member, the direction in which the erection member approaches the lining member (the direction of compression when viewed from the preceding beam) Can be restrained by the stuffing material, and the fastening between the erection member and the lining member can be performed stably.
<請求項5に係る発明>
ありふれた資材と、ボルト・ナットや溶接による単純な接合手段によって、本発明による先行切梁接合構造を実現できる。
<Invention according to
The prior art beam-to-beam connection structure according to the present invention can be realized by using common materials and simple joining means such as bolts / nuts or welding.
次に、シールドトンネルに適用した本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Next, an embodiment of the present invention applied to a shield tunnel will be described in detail with reference to the drawings.
図1に本発明を実施する拡幅区域の断面を示す。この例では、地下高速道路となる並行する2本のシールドトンネル1・2間を拡幅して分合流部とする場合を示し、パイプルーフによる上部支保工3が施工されているとともに、その両端に上部地盤改良4が施され、更にその両側に遮水壁5が施工されている。そして、上部支保工3の下側に、並行する2本のシールドトンネル1・2が施工されている。本発明の実施例である先行切梁工法は、この状態で、両シールドトンネル1・2間に先行切梁6を次のように貫通設置する。
FIG. 1 shows a cross section of a widened area for carrying out the present invention. In this example, the case where the space between two
先行切梁6を施工する前に、図2に示すように、両シールドトンネル1・2の先行切梁貫通部分の周囲を防護するため、薬液注入等により事前に地盤改良して両シールドトンネル1・2に沿った先行防護域7・8を形成しておく。
Before constructing the leading
両シールドトンネル1・2の一方、例えば図3に示すようにシールドトンネル2内から、先行切梁6となる鋼管を、小口径泥水推進機9により公知の小口径泥水推進工法によって推進させて、他方のシールドトンネル1へ至る先行切梁6を貫通設置する。この後、各シールドトンネル1・2内において、先行切梁6の端部を覆工部材であるセグメントに次のように接合する。
One of the two
図4〜図9にシールドトンネル1側の先行切梁接合構造を示しているが、シールドトンネル2側は向きがこれと逆になるだけであるので、シールドトンネル1側についてだけ説明する。
FIGS. 4 to 9 show the preceding beam-to-beam connection structure on the
先行切梁6は鋼管であることから、その端部に、図8に示すように矩形の接合板10を溶接するとともに、更にその補強のために先行切梁6(鋼管)の外周面両側に補強リブ11も溶接する。
Since the preceding
H型鋼である腹起し部材12をシールドトンネル1の軸線と平行に設置し、そのフランジ12aに、先行切梁6の接合板10をボルト・ナットで緊締して、先行切梁6の端部を腹起し部材12と接合する。腹起し部材12は、シールドトンネル1に沿って長いため、図6に示すように、1本の腹起し部材12に対して複数本の先行切梁6を同様に接合する。
An
シールドトンネル1の鋼製セグメント13の両端及び中間には主桁14が設けられ、セグメント13同士で接合する両端の主桁4の片面、及び中間の主桁14の両側面に、アングル材である孔付き接合片15が固着(溶接)されている。本例では、主桁14の左右上下で、腹起し部材12とセグメント13との締結を行うため、主桁14の側面のそれぞれにつき、孔付き接合片15が前後の位置も変えて上下2箇所に設けられている。
The
腹起し部材12とセグメント13とは、孔付き接合片15のそれぞれにおいて締結部材であるネジ付き鉄筋16を用いて締結する。すなわち、孔付き接合片15のそれぞれに対しては、ネジ付き鉄筋16の先端部を、ピン結合とするために、孔付き接合片15の孔にルーズに挿通させて座金17を介してナット18で締め、腹起し部材12側では、反対側のフランジ12bに型材(鋼材)である孔付き当て材19を当て、その孔にネジ付き鉄筋16の後端部を挿通させて、座金20を介してナット21で締める。
The
これにより腹起し部材12とセグメント13とはネジ付き鉄筋16にて締結され、各ネジ付き鉄筋16の先端は孔付き接合片15に揺動可能にピン結合されているため、セグメント13に無理な荷重がかからない。このような締結を先行切梁6の端部の周りの左右上下で行うとともに、先行切梁6と先行切梁6との間でも行う。
As a result, the erected
腹起し部材12とセグメント13との締結を行う箇所(各主桁14)では、腹起し部材12のフランジ12aとセグメント13との間の隙間に、モルタル等の詰め込み材22を詰め込む。また、腹起し部材12のフランジ12aと先行切梁6の接合板10との接合部分については、両側のフランジ12a・12b間に補強材23を設置する。
At the place (each main girder 14) where the
先行切梁6は、その両端部をこのように両シールドトンネル1・2のセグメント13に接合することにより、両シールドトンネル1・2を安定して連結する下部支保工となる。
The
この先行切梁6による下部支保工は、図1において、パイプルーフによる上部支保工3の下側を掘削して、中間杭24を施工し、両シールドトンネル1・2間を掘削して拡幅し、躯体を構築した後に撤去するが、先行切梁6は上記のような接合構造であるため、容易に撤去できる。
In FIG. 1, the lower support by the leading
なお、上記の実施例では、先行切梁として鋼管、腹起し部材としてH型鋼、締結部材としてネジ付き鉄筋を用いたが、これに限られるものではなく、ネジ付き鉄筋に代えてPC鋼棒を用いても良い。
また、本発明はシールドトンネル以外のトンネルに対しても適用できる。
In the above embodiment, the steel pipe is used as the leading beam, the H-shaped steel is used as the erection member, and the threaded reinforcing bar is used as the fastening member. However, the present invention is not limited to this. May be used.
The present invention can also be applied to tunnels other than shield tunnels.
1・2 シールドトンネル
3 上部支保工
4 上部地盤改良
5 遮水壁
6 先行切梁
7・8 先行防護域
9 小口径泥水推進機
10 接合板
11 補強リブ
12 腹起し部材
12a・12b フランジ
13 セグメント
14 主桁
15 孔付き接合片
16 ネジ付き鉄筋
17 座金
18 ナット
19 孔付き当て材
20 座金
21 ナット
22 詰め込み材
23 補強材
24 中間杭
1 and 2
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